原標(biāo)題：美科學(xué)家在人腦里找到意識開關(guān)
電流脈沖刺激，受試者失去意識，出現(xiàn)“斷片兒”；刺激停止，立刻恢復(fù)意識
本報(bào)記者 房琳琳 綜合編譯
這一瞬間你喪失了意識，下一瞬間你又恢復(fù)了意識。研究者第一次實(shí)現(xiàn)了用電擊大腦單獨(dú)區(qū)域的方式將意識關(guān)閉。一個(gè)世紀(jì)以來，科學(xué)家已經(jīng)探測了人類大腦的每一個(gè)角落，用電流刺激它甚至將其置于暫時(shí)不工作的狀態(tài)等方式，探索大腦的功能。除了這一次，他們到目前為止從來都沒能成功關(guān)閉過意識。
在七月初美國《新科學(xué)家》雜志發(fā)布的一項(xiàng)研究成果中，華盛頓喬治華盛頓大學(xué)的穆罕默德·可貝斯和他的同事描述到，他們怎么用刺激“屏狀核”來控制一個(gè)女子的意識的。這個(gè)女子患有癲癇癥，所以課題組用植入大腦深處的電極來記錄不同大腦區(qū)域在癲癇發(fā)作時(shí)的信號。其中一個(gè)電極緊挨著屏狀核，而這個(gè)區(qū)域從來沒被刺激過。
紙片那么薄的“屏狀核”，可能是大腦中的“樂團(tuán)指揮家”
雖然這個(gè)實(shí)驗(yàn)只在一個(gè)人身上實(shí)現(xiàn)了，但是，這個(gè)發(fā)現(xiàn)表明有可能是一種被稱作“屏狀核”的地方，將分散的大腦功能組合在了一起，進(jìn)而產(chǎn)生了思想、知覺和情感。這讓我們對困擾了科學(xué)家和哲學(xué)家上千年的一個(gè)問題——意識是怎么產(chǎn)生的，有了更進(jìn)一步的解釋。
對大腦的研究理論比比皆是，但大多數(shù)認(rèn)為，意識一定是包含了由幾個(gè)層次的大腦網(wǎng)絡(luò)共同作用而成，從而讓人類將周圍的環(huán)境統(tǒng)一起來進(jìn)行感知，而不是從孤立的感官感知世界。
神經(jīng)學(xué)先驅(qū)弗朗西斯·克里克（他早年的研究確認(rèn)了DNA的結(jié)構(gòu)）是這一理論流派的擁躉。就在2004年7月去世之前，他正在寫一篇論文，論文的主要觀點(diǎn)是，人類的意識需要一種類似于“樂團(tuán)指揮家”角色的物質(zhì)，將所有不同的內(nèi)部和外部意識聯(lián)系在一起。
他與西雅圖艾倫腦科學(xué)研究所的克里斯托弗·科克一起提出假設(shè)認(rèn)為，這個(gè)“樂團(tuán)指揮家”需要快速整合信息，將穿越不同大腦區(qū)域的信息整合起來，并綁定在同一時(shí)間到達(dá)指定區(qū)域。例如，有關(guān)玫瑰花的味道和顏色的信息，以及花的名字和有關(guān)這朵花的記憶，可以共同將你帶回那個(gè)手捧玫瑰花的記憶。
這兩個(gè)科學(xué)家認(rèn)為，這種薄薄的像個(gè)紙片結(jié)構(gòu)的“屏狀核”藏在大腦深處，它能完美地承擔(dān)樂團(tuán)指揮的工作?，F(xiàn)在看來，克拉克和科克當(dāng)時(shí)在從事一項(xiàng)曠世絕學(xué)。
測試癲癇病女子大腦，證實(shí)大腦意識“開關(guān)”存在
當(dāng)課題組用高頻率電流發(fā)出脈沖刺激這個(gè)區(qū)域，這名女子失去了意識。她停止了閱讀，毫無表情地出現(xiàn)了“斷片兒”，對觀眾和視覺指令毫無反應(yīng)，甚至呼吸都變慢了。當(dāng)刺激停止的一瞬間，她立刻恢復(fù)了意識并對剛發(fā)生的一切徹底失憶。同樣的情況每次都出現(xiàn)在兩天的數(shù)次測試中。
為了確認(rèn)這些刺激除了影響該女子說話和動作，更重要的是能影響到她的意識，課題組在開始刺激大腦之前，讓她重復(fù)說“馬”這個(gè)詞，并不斷打響指。
如果刺激大腦干擾了與運(yùn)動和語言相關(guān)的區(qū)域功能，她會在一瞬間同時(shí)停止活動和說話。但結(jié)果是，她說話的聲音越來越輕，動作越來越小，直到完全進(jìn)入無意識狀態(tài)。因?yàn)樵诖碳ぐl(fā)生和之后并沒有癲癇癥大腦特有的反應(yīng)，因此課題組十分確認(rèn)上述實(shí)驗(yàn)效果與癲癇無關(guān)。
可貝斯認(rèn)為，上述結(jié)果可以表明“屏狀核”在觸發(fā)意識方面扮演了一種至關(guān)重要的角色。“我把它比作一輛汽車。”他說，“一輛在路上行駛的汽車有很多部分都要發(fā)揮作用，比如汽油、變速箱、發(fā)動機(jī)等，但是，你只能在一個(gè)地方轉(zhuǎn)動鑰匙，進(jìn)而讓所有其他部分共同‘開始’工作。所以當(dāng)意識作為通過很多組織結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)共同工作才能完成復(fù)雜任務(wù)時(shí)，我們必須找到那個(gè)‘鑰匙’?！?/p>
可貝斯的課題組發(fā)現(xiàn)，這個(gè)女人在喪失意識的時(shí)候，在大腦靠近前額和顱頂?shù)膮⑴c意識產(chǎn)生的區(qū)域，伴隨著腦電波的同步增強(qiáng)現(xiàn)象。
由于相似的腦電波出現(xiàn)在癲癇發(fā)作的癥狀中，可貝斯的課題組現(xiàn)在打算探索在低頻刺激“屏狀核”的情況下，能否將腦電波刺激回正常狀態(tài)。或許嘗試著讓人類處于最低限度意識狀態(tài)更有價(jià)值，他說：“為了將受試者拉出低意識狀態(tài)，我們可能會嘗試作進(jìn)一步的刺激?！?/p>
單個(gè)案例研究受質(zhì)疑，但不能否認(rèn)潛在積極意義
在英國蘇塞克斯大學(xué)攻讀意識學(xué)的阿尼爾·賽斯警告說：“我們必須警惕從一個(gè)單獨(dú)案例去理解人類行為，這個(gè)受試女子為了治療癲癇曾經(jīng)切除了一部分大腦海馬組織，所以并不能代表一般的大腦?！?/p>
但是，他指出了這項(xiàng)研究的有趣之處，也就是“受試者始終保持清醒”這一點(diǎn)?！巴ǔ碇v，當(dāng)我們探尋大腦意識狀態(tài)時(shí)，都要將清醒和睡眠狀態(tài)作為一個(gè)對比組，或者昏迷與植物人對比組，或者在麻醉狀態(tài)下觀察?！辟愃拐f，“所以從這個(gè)意義上來講，盡管是一個(gè)單獨(dú)的案例，但這項(xiàng)測試的潛在影響具有非常積極的導(dǎo)向，也就是單獨(dú)有選擇地調(diào)節(jié)意識時(shí)會發(fā)生什么?！?/p>
“弗朗西斯可能大喜過望?！笨瓶苏f?？死锟伺R終前，他的妻子告訴科克，克里克曾經(jīng)出現(xiàn)了與他爭論關(guān)于“屏狀核”以及其與意識的聯(lián)系這一問題的幻覺。
“最終，如果我們知道意識是如何產(chǎn)生的，以及哪一部分大腦承擔(dān)了這個(gè)功能，那么我們就能理解誰擁有意識以及誰不可能擁有意識?！笨瓶苏f，“機(jī)器人是否有意識？胚胎呢？貓、狗甚至蟲子呢？這個(gè)研究不可思議地引人入勝，但是，它只是我們打算建設(shè)的‘意識’大廈的一塊磚而已?！?/p> | 
